Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động xích tải: lực kéo xích tải : F = 2900 N vận tốc xích tải : v = 1,02ms số răng đĩa xích tải : z = 12 bước xích tải : p = 65mm thời gian phục vụ : lh = 13000 h số ca làm việc : soca = 2 góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài = 6 độ đặc tính làm việc : va đập nhẹ bánh răng chủ động :nghiêng trái yêu cầu tính chi tiết trục 1
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN 1. TÍNH ĐỘNG HỌC I.Chọn động cơ: 1.1. Xác định công suất đặt trên trục động cơ : η lv yc P P = (KW) Trong đó : 1000 .vF P lv = (KW) Với : F là lực kéo trên băng tải (N), v là vận tốc dài trên băng tải (m/s). ⇒ = × = 1000 02,12900 lv P 2,958 (KW) η : là hiệu suất truyền động : 1131 1 xbrolkn k i m i ηηηηηη == ∏ = Tra bảng 2.3[I] - trang 19 ta có : x η = 0,9 Hiệu suất bộ truyền xích để hở. kn η = 0,99 Hiệu suất khớp nối. ol η = 0,99 Hiệu suất một cặp ổ lăn được che kín. br η = 0,96 Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ che kín. ⇒ η = 0,99 . 0,99 3 . 0,9 . 0,96 = 0,83 ⇒ 564,3 830,0 958,2 == yc P (KW) 1.2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ điện : n sb = n lv .u sb Trong đó n ct : là tốc độ của bộ phận công tác == pz n lv . 60000 46,78 65.12 60000 = 2 ( v/p ) 1 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY u sb = u x . u br :Tỷ số truyền sơ bộ của hệ thống. Tra bảng 2.4[I] - trang 21,ta chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ: u br = 4 , u x =2,5 ⇒ u sb = 4. 2,5 = 10. ⇒ n sb = n lv .u sb = 784,62 (vòng/phút). Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ điện : n đb = 750(vòng/phút). 1.3. Chọn động cơ. Ta chọn động cơ thoả mãn : P đc ≥ P yc (KW) , n đc ≈n đb (vòng/phút). Tra bảng P1.1[I] - trang 234,ta chọn loại động cơ điện có kí hiệu : 2 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY II. Phân phối tỷ số truyền. 2.1 Xác định tỉ số truyền chung cho cả hệ thống : .176,9 462,78 720 === lv dc ch n n u 2.2 Phân phối tỉ số truyền trong hộp giảm tốc : Chọn tỷ số của bộ truyền ngoài : u br = 4 ⇒ 294,2 4 176,9 === br ch x u u u Vậy ta có: u ch = 9,176 u x = 2,294 u br = 4. III. Xác định các thông số trên các trục : 3.1 Số vòng quay. Số vòng quay trên trục động cơ là: n dc = 720 (vòng/phút). Số vòng quay trục I : n 1 =n dc =720 (vòng/phút). Số vòng quay trục II: n 2 = br u n 1 = 4 720 =180 (vòng/phút). Số vòng quay trên trục công tác: n * ct = x u n 2 = 294,2 180 =78,462 (vòng/phút). 3.2 Công suất trên các trục Công suất trên trục công tác: P ct = 2,958(KW). Công suất trên trục II: P 2 = xol ct P ηη . = 9,0.99,0 958,2 =3,32 (KW). 3 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Công suất trên trục I: P 1 = brol P ηη . 2 = 96,0.99,0 32,3 =3,493 (KW). Công suất thực của trục động cơ: 564,3 0,99.0,99 3,493 .ηη P P knol 1 * dc === (KW). 3.3 Tính momen xoắn trên các trục. Áp dụng công thức : T i =9,55.10 6 . i i n P ta có: Mô men xoắn trên trục động cơ : T đc = 9,55. 10 6 . 15,47273 720 564,3 .10.55,9 6 == dc dc n P (N.mm). Mô men xoắn trên trục I: T 1 = 41.46332 720 492,3 .10.55,9.10.55,9 6 1 1 6 == n P (N.mm). Mô men xoắn trên trục II: T 2 = 4.176146 180 3,32 .,55.109 n P .10 9,55. 6 2 2 6 == (N.mm). Mô men xoắn trên trục công tác: T ct = 9,55. 10 6 . 360035 78,462 2,958 .9,55.10 n P 6 ct ct == (N.mm). 3.4 Bảng thông số động học. Từ những kết quả tính toán trên ta có bảng sau: Trục Thông số T.S truyền Động cơ I II Công tác 1 4 2,294 n (vg/ph) 720 720 180 78,462 4 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY P (KW) 3,564 3,492 3,320 2,958 T (N.mm) 47273 46332 176146 360035 5 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN 2. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY I. TÍNH BỘ TRUYỀN XÍCH Các thông số ban đầu: P 2 =3.32 KW; n 2 =180 vòng/phút ; T 2 =176146 N.mm ; u x =2,294 β =60 0 1.1Chọn loại xích. Vì tải trọng không lớn và vận tốc nhỏ, nên ta chọn xích ống con lăn.Xích ống con lăn có ưu điểm là: độ bền mòn của xích ống con lăn cao hơn xích ống, chế tạo nó không phức tạp; do đó, nó được dùng rất rộng rãi trong kĩ thuật. 1.2.Chọn số răng đĩa xích. Với u x =2,3, ta chọn số răng đĩa xích nhỏ là: Z 1 = 29-2. u x =29-2.2,294 = 24,412> Z min =17. Chọn Z 1 = 25 (răng) Số răng đĩa xích lớn: Z 2 = u x .Z 1 =2,294.25 = 57,35< > Z max =120. Chọn Z 2 = 57 (răng). 1.3.Xác định bước xích p. Để đảm bảo chỉ tiêu về độ bền mòn của bộ truyền xích ta có: P t = P.k.k n. .k z ≤ [P]. Với + P : Là công suất cần truyền qua bộ truyền xích.P= P 2 =3.32 KW. +k n :Là hệ số vòng quay. Chọn số vòng quay của đĩa cơ sở của đĩa nhỏ là: n 01 =200 (vòng/phút) → k n =n 01 /n 1 =200/180=1,11 6 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY + k z :Là hệ số răng : k z = 1 25 25 1 01 == Z Z +k = k đ .k 0 .k a .k đc .k bt .k c ; trong đó: k đ : hệ số tải trọng động. Đề bài cho tải trọng va đạp vua, nên ta chọn k đ = 1,35 k 0 : hệ số ảnh hưởng của kích thước bộ truyền.Do đường nối tâm các đĩa xích trùng với phương ngang. Nên k 0 = 1. k a : hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích ;chọn a = (30-50).p; suy ra k a = 1. k đc : hệ số kể đến việc điều chỉnh lực căng xích. Do điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích. Nên k đc = 1 k bt : hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn .Vì môi trường làm việc có bụi, bôi trơn đạt yêu cầu nên chọn k bt =1,3. k c : hệ số kể đén chế độ làm việc của bộ truyền ; k c = 1,25 (làm việc 2 ca) ⇒ k = 1,35.1.1,3.1,25.1.1,25 =2,19375 Như vậy ta có : P t = 3,32.1,11.1.2,19375= 8,092 kW Tra bảng 5.5 tttk hdđck, với n 01 =200 vòng/phút.chọn bộ truyền xích một dãy có: bước xích : p = 25,4 mm ; đường kính chốt : d c =7,95mm ; chiều dài ống : B=22,61mm ; công suất cho phép : [P]=11 kW. Thỏa mãn điều kiện mòn: P t ≤ [P]=11 kW Đồng thời nhỏ hơn bước xích cho phép : p < p max 1.4.Xác định khoảng cách trục và số mắt xích. Khoảng cách trục sơ bộ: a=38p=38.25,4=965,2 mm 7 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Theo công thức 5.12 số mắt xích: => X=117,68 Lấy số mắt xích chẵn : X c =118. Tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13: a * = ( ) ( ) [ ] − −+−++− 2 12 2 2112 .25,05,0.25,0 π ZZ ZZXZZXp cc => a* =969,259 Để xích không chịu lực căng quá lớn ta phải giảm khoảng cách trục một lượng ∆a = 0,003. a * = 0,003. 969,259=2,908 mm Vậy lấy khoảng cách trục : a = a * - ∆a= 969,259 – 2,908 = 966,351 (mm). Chọn a = 967 (mm). Số lần va đập của bản lề xích trong một giây, tính theo công thức (5.14): i = 54,2 118.15 180.25 .15 . 11 == X nZ < i max =35 (bảng 5.9). 1.5.Tính kiểm nghiệm về độ bền xích. Kiểm nghiệm quá tải theo hệ số an toàn (chịu tải trọng lớn khi mở máy và chịu va đập khi vận hành) Theo công thức (5.15) : S = vtd FFFk Q ++ 0 . ≥ [S] Trong đó Theo bảng ( 5.2 ) tttk hdđ ck T1, ta có: Q = 65700 N ; q 1 = 2,6 kg Hệ số tải trọng động: k đ = 1,2 F t –lực vòng ; 8 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY v = 60000 11 PnZ = 25.25,4.180/60000=1,905 m/s F t =1000P/v = 1000.3,32/1,905 = 1742,78 N F v :lực căng do lực li tâm gây ra: F v = q.v 2 = 2,6. 1,905 2 = 9,4354 N F 0 :lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động gây ra : F 0 = 9,81.k f .q.a = 9,81.2.2,6.967 = 49,33 N (hệ số võng : k f = 2 do bộ truyền nghiêng 60 0 ) Do đó: S = 30,56 ⇒ S >[S] = 8,2 (theo bảng 5.10) Vậy bộ truyền xích làm việc đủ bền 1.6 Xác định thông số của đĩa xích Theo công thức ( 5.17 ) và bảng (3.4), Đường kính vòng chia: d 1 = 1 sin Z p π = = ) 25 sin( 4,25 π 202,65 d 2 = )sin( 2 Z p π = = ) 57 sin( 4,25 π 461,08mm Đường kính vòng đỉnh đĩa xích: d a1 = p.[0,5 + cotg(180/Z 1 )] =25,4.[ 0,5 + cotg( π /25)] = 213,76 mm d a2 = p.[0,5 + cotg(180/Z 2 )] = 25,4.[ 0,5 + cotg( π /57)] = 437,08mm Bán kính đáy: r = 0,5025d l + 0,05 =0,5025.15,88+0,05 = 8,03mm Với d l = 15,88 mm ( tra bảng 5.2/78) Đường kính vòng chân đĩa xích: d f1 = d 1 - 2r = 202,65 – 2.8,03 = 186,6 (mm) d f2 = d 2 - 2r =461,08-2.8,03 = 445,02 (mm) 9 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY -Kiểm nghiệm răng đĩa xích về độ bền tiếp xúc: Theo công thức (5.18) : σ H1 = 0,47 ( ) . . d vddtr kA EFKFK + ≤ [σ H1 ] Trong đó: [σ H1 ]- Ứng suất tiếp xúc cho phép Chọn vật liệu là thép 45 , tôi cải thiện sẽ đạt được độ rắn HB=210 ta có [σ H1 ]=600 Mpa Lực va đập : F vd = 13.10 -7 .n 1 .p 3 .m = 13.10 -7 .180.25,4 3 .1 = 3,83N Hệ số tải trọng động : K đ =1,3 (bảng 5.6) k đ =1(sử dụng 1 dãy xích). Hệ số ảnh hưởng của số răng đến đĩa xích : K r = 0,42 (vì Z 1 =25 ) Diện tích bản lề : A = 180 mm 2 (tra bảng (5.12)với p=25,4 mm, xích ống con lăn một dãy) Mô dun đàn hồi: E = 2,1.10 5 Mpa ⇒ 1.180 10.1,2 ).83,335,1.78,1742.(42,047,0 5 1 += H σ =505,04 MPa ⇒ σ H1 <[σ H ] : nghĩa là đĩa xích 1 đảm bảo độ bền tiếp xúc . Tương tự cho đĩa xích 2 với cùng vật liệu và chế độ nhiệt luyện. Hệ số ảnh hưởng của số răng đến đĩa xích K r =0,23 (vì Z 2 =57) Ta có: ⇒ 1.180 10.1,2 ).83,335,1.78,1742.(23,047,0 5 2 += H σ =107,69 MPa Đĩa xích 2 cũng đảm bảo độ bền tiếp xúc 1.7 Xác định lực tác dụng lên trục Theo công thức (5.20): F r = k x .F t ; trong đó: k x :hệ số xét đến tải trọng của xích 10 [...]... 494,23.48/2) / 102 = 490,6 (N) > 0 ỳng chiu ó chn Ry10 = Fr1- Ry11 =748,63 490,6= 258,03 (N) >0 ; ỳng chiu ó chn - Xột trong mt phng oxz Ta cú : Rx10 =(Ft1.(l11 -l13 )+ Fk l12 )/ l11 = (1930,5.51 + 108,08.56)/102 = 1064,1 (N) >0; ỳng chiu ó chn Rx11 = Ft1-Rx10 - Fk = 1930,5-180,08-1064,1 = 686,32 (N)>0 ỳng chiu ó chn 29 N CHI TIT MY 4.5 Tớnh thit k trc 4.5.2.Tớnh chi tit trc I Fr1 Ft1 Ma 0 1 2 51 Rx10... 1930,5.tg12,59 = 494,23 N 25 N CHI TIT MY 4.3.Xỏc nh s b khong cỏch gia cỏc gi v im t lc Vỡ hp gim tc 1 cp, nờn ta cú: -Chiu di may a xớch v may bỏnh rng tr1 lm=(1,2 1,5)dsb=>lm13=(1,21,5)d1=(1,21,5)25=(3037,5 ) mm Chn lm13= 35 mm lmx=(1,21,5)d2=(1,21,5).30= (4252) mm Chn lmx= 45 mm 26 N CHI TIT MY -Chiu di may khp ni: lm12=(1,42,5)d1=(1,42,5).25= (3562,5) mm Chn : lm12=45 mm -Chiu di may bỏnh rng 2:... db2=d2cos=192.cos200=180,4 mm -Khong cỏch trc chia: a=( d1+d2)/2 = 120 (mm) -ng kớnh chõn rng : d f 1 = d1 2,5.m = 43,55 2,5.1,5 = 39,8mm d f 2 = d 2 2,5.m = 169, 44 2,5.1,5 = 162,8mm 2.8 Bng tng kt cỏc thụng s ca b truyn bỏnh rng nghiờng Nh vy ta cú bng thụng s chớnh ca b truyn: Thụng s Kớ hiu Giỏ tr Khong cỏch trc chia a 120 mm 21 N CHI TIT MY Khong cỏch trc S rng aw Z1 Z2 ng kớnh vũng chia d1 d2 ng kớnh chõn rng... mm -Chiu di may bỏnh rng 2: lm12=(1,21,5)d2=(1,21,5).30= (4252) mm Chn lm12= 45 mm -Khong cỏch t mt mỳt ca chi tit quay n thnh trong ca hp, hoc khong cỏch gia cỏc chi tit quay: k1=10 mm; -Khong cỏch t mt mỳt n thnh trong ca hp:k2=15 mm; -Khong cỏch t mt mỳt ca chi tit quay n np k3=10mm; -Chiu cao np v u bulụng: hn=15mm 4.3.1 Vi trc I l12 = 0,5.(lm12 + b01) + k3 + hn = 0,5.(45 +17)+10+15=56 =>l12... = 24,9(mm) 0,2.15 176137 0,2.28 = 31,56 (mm) Chn s b ng kớnh trc l: -Chn d1sb=25mm, theo bng (10.2), ta c chiu rng ln b10=17mm -Chn d2sb=35mm, theo bng (10.2), ta c chiu rng ln b10=19mm 4.2 Xỏc nh lc tỏc dng lờn trc v bỏnh rng 24 N CHI TIT MY -Lc tỏc dng lờn b truyn xớch: Fx = 1829,85 N Fx chia lm 2 thnh phn Fxx v Fxy Fxx = Fx.cos60=914,925 Fxy = Fx.sin60=1584,696 -Lc tỏc dng lờn trc t khp ni: Fkn... hn=0,5.(45+19) +10+15= 57 mm 27 N CHI TIT MY 4.4 Xỏc nh phn lc lờn cỏc gi trc Z X Y Fr1 Ft1 Fa1 51 56 F a2 Ft2 Fxx Fr2 57 51 Fxy Do trc yờu cu tớnh chi tit l trc I nờn ta ch cn xỏc nh giỏ tr cỏc phn lc lờn cỏc gi trc ca trc I Chn h to nh hỡnh v Fr1 Ft1 Ma 0 1 2 51 Rx10 R Rx11 56 y10 R - Xột trong mt phng oyz Ta cú : Ry11 =(Fr1.(l11 -l13 )+ Fa1 dw1 /2)/ l11 28 y11 Fk Fk N CHI TIT MY = (748,63.(102-51)... b [ ] c t Vi then lm bng thộp,tra bng 9.5[1] ta c [ ] d = 100MPa v cho phộp ln hn giỏ tr 5% [ ] c = 40 60MPa ng Chiu Then Kớnh trc (mm) dai d Chiu dai c Trc I 20 30 t1 Mụmen (Mpa) (Mpa) then l bxh 6x6 lm vic ca then lt T (mm) (mm) (mm) 3,5 28 32 4 32 67,5 28 47273 8x7 47273 32,5 12 N CHI TIT MY 4.6.Kim nghim trc ( trc I) theo bn mi Vi thộp 45 cú: b = 600MPa , 1 = 0,436. b = 0,436.600 = 261,6MPa... z2 uth a 25,4 25 57 2,28 967 ng kớnh vũng chia a xớch ch ng ng kớnh vũng chia a xớch b ng ng kớnh vũng nh a xớch ch ng ng kớnh vũng nh a xớch b ng ng kớnh vũng ỏy a xớch ch ng ng kớnh vũng ỏy a xớch b ng ng kớnh con ln d1 d2 da1 da2 df1 df2 dcl 202,66 461,08 213,76 473,08 186,6 445,02 15,88 11 v mm mm mm mm mm mm mm mm mm N CHI TIT MY II.TNH TON THIT K B TRUYN BNH TR RNG NGHIấNG Thụng s u vo: P =... sut tip xỳc cc i: 20 N CHI TIT MY H max = H k qt [ H ] max T k qt max - h s quỏ ti : k qt = T = 2,2 dn H max = 375, 48 2, 2 = 556,9MPa [ H ]max = 1260[ MPa] ng sut un cc i F1 max = F1 kqt = 63,99.2, 2 = 140, 77[ MPa ] [ F1 ]max = 360[ MPa] F max = F k qt = 60,62.2,2 = 133,364[ MPa] [ F 2 ]max = 272 MPa ] 2 2 2.7 Cỏc thụng s hỡnh hc ca cp bỏnh rng: - ng kớnh vũng chia : m.z1 1,5.31 = =... N CHI TIT MY kx= 1,05 - (do b truyn nm nghiờng 600 ); Fr = 1,05.1742,71= 1829,85 (N) 1.8.Cỏc thụng s ca b truyn xớch : P2=3,32 KW; n2=180 vũng/phỳt ; T2= 176146 N.mm ; ux=2,294; =600 Bng kt qu tớnh toỏn thit k xớch Ký n Thụng s Thụng s c bn hiu Giỏ tr Bc xớch s rng a xớch ch ng s rng a xớch b ng t s truyn thc t khong cỏch trc Thụng s hỡnh hc p z1 z2 uth a 25,4 25 57 2,28 967 ng kớnh vũng chia a . 78,462 4 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY P (KW) 3,564 3,492 3,320 2,958 T (N.mm) 47273 46332 176146 360035 5 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN 2. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY I. TÍNH BỘ TRUYỀN XÍCH Các thông số ban đầu: P 2 =3.32. hệ số ảnh hưởng của kích thước bộ truyền .Do đường nối tâm các đĩa xích trùng với phương ngang. Nên k 0 = 1. k a : hệ số kể đến khoảng cách trục và chi u dài xích ;chọn a = (30-50).p; suy ra. 9,4354 N F 0 :lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động gây ra : F 0 = 9,81.k f .q.a = 9,81.2.2,6.967 = 49,33 N (hệ số võng : k f = 2 do bộ truyền nghiêng 60 0 ) Do đó: S = 30,56 ⇒ S >[S]